专利名称：微柱高效液相色谱与表面发射火焰光度检测器联用系统的制作方法
技术领域：
本发明属于化学分析测试仪器领域，涉及一种微柱高效液相色谱与表面发射火焰光度检测器联用系统的研制。整个检测系统由常规高效液相色谱泵、进样口、毛细管分离柱和表面发射火焰光度检测器组成。它是一种新的联用仪器，其特点是样品化合物不需要通过衍生前处理即可直接测定，适合于有机金属化合物特别是有机锡化合物的形态分析，在环境化学研究和环境监测中具有广泛的应用前景。
本技术领域的背景和发展现状大致如下由于高压液相色谱检测方法的限制，许多化合物无法灵敏检测。如果能用气相色谱的火焰型检测器直接测定高压液相色谱的流出组分，将会获得灵敏测定，并由此大大拓展高压液相色谱的使用范围。但是，常规高压液相色谱的柱流量在毫升/分级，这样大的流量是难以和气相色谱的火焰型检测器直接联用的。而微柱的柱流量在微升/分级，这种流量较少的特点，使得利用气相色谱检测器在线检测成为可能。近几年来，微柱高压液相色谱以其高分离效能、低流动相消耗以及低样品需求量等特点，受到科研工作者的重视，特别是将微柱液相色谱与气相色谱火焰光度检测器联用，在含硫、磷化合物的测定中发挥了重要作用。但是，目前的研究主要集中在有机硫、磷的研究，尚没有用于有机金属化合物形态测定的仪器系统。有关这方面的研究可参见1．McGuffin,V.L.and Novotny,M.,J.Chromatogr.,1981,218,179-181.2．Kientz,C.E.,Verweij,A.,and Boter,H.L.,J.Chromatogr.1989,467,385-394.3．Kientz,C.E and Verweij,A.,Intern.J.Environ.Anal.Chem.1987,30,255-2634．Bernard,J.,Nicodemo,T.,Barthakur,N.N.and Blais,J.S.,Analyst,1994,119,1475-1481.
本发明的目的是提供一种依据微柱高压液相色谱和表面发射火焰光度检测器在线联用的仪器系统，其各种性能指标符合定量分析的要求。
完成本发明的技术方案是通过下述方式实现的，
图1是微柱高效液相色谱与表面发射火焰光度检测器联用系统的示意图。系统工作时，储液瓶1中的流动相由泵2推入，流量控制在30μL/min范围，2μL样品经Rheodyne 7725i(25μL loop)进样阀3进入分流装置4，分流比一般控制在2∶1。具体的连接是利用不锈钢管(150mm,1/16)连接进样阀与三通接头的进口，三通接头的另两端直接连入分离用毛细管柱5及分流用毛细管柱6，分流出的组分和流动相一起排空，而色谱柱分离后的流出组分由与毛细管柱相连的空心毛细管(i.d.0.22mm)连接检测器7，由载气携带至石英燃烧头，通过表面发射火焰光度检测器8进行检测。实验数据由SC-1100型工作站9(北京康林科技公司)记录和处理。在实现本发明的过程中，对流动相组成、石英玻璃燃烧头结构、燃烧气体组成及其他操作参数进行了优化1)鉴于表面发射火焰光度检测器对有机溶剂有一定的耐受能力，本工作选择非水溶剂甲醇，丁基锡在流动相中以非离子形态存在；在反相键合固定相上，烷基氯化物及相似的化合物极易被残留的硅醇基团吸附，在流动相中加入适量乙酸可抑制这种吸附作用，实验中在流动相中加入2％乙酸，减轻三丁基锡的拖尾以及因吸附而引起的峰衰减现象。2)在石英燃烧头中，嵌入一根内径0.30mm的不锈钢管作为微柱末端毛细管插入的通道，其顶端较石英管燃烧头平面低约20mm。甲醇燃烧时，除可在石英玻璃管上端平面观察到平稳的蓝色火焰外，其蓝色光充盈整个未被不锈钢管占据的石英玻璃管上部，从而有效增大了发光强度，提高了检测器对目的化合物的检出能力。3)燃烧头内管只能通入富氧助燃气-空气，它预先和微小均匀的甲醇液滴混合，然后和外围的氢气共同作用而燃烧得到稳定而明亮的蓝色火焰，如单纯为增加富氢效果而在内管中通入氢气，甲醇液滴载入时不能点燃。在外管中通入氢氮混合气较仅通入氢气对于丁基锡的检测有较明显的增敏作用。4)测定前先向色谱柱中注入有机酸(如乙酸)，待色谱柱平衡4～5h之后，丁基锡化合物的灵敏度比未注入酸的状态要提高10～20％。
在操作条件下，对本系统的各项指标进行了反复测试，系统基线漂移小于50μV/h，仪器噪音保持在120±20μV，以30μg/ml的TBT在一定范围内(5-40ngSn)连续进样检测，其峰高、峰面积对进样量拟合均有较好的线性关系，γ介于0.993～0.996间。将本系统用于水样中有机锡的测定，其精密度及最低检测限分别为1.9,2.9和0.38ng,0.42ng。三丁基锡和四丁基锡的分离情况见图2，其中1为三丁基锡(TBT),2为四丁基锡(TeBT)。目前，该系统已被用于水样中有机锡化合物的形态分析。可以预见，这项技术在环境化学研究和环境监测中将具有广泛的应用前景。
权利要求
1．一种由高效液相色谱泵，进样阀，分流器，微型分离柱与表面发射火焰光度检测器组成的联用仪器系统，其特点是采用了微型毛细管分离柱，分离后的样品组分被载气直接带入检测器进行测定。
2．按照权利1所述的联用系统，其检测器的特征是在石英燃烧头中，嵌入一根内径0.30mm的不锈钢管作为微柱末端毛细管插入的通道，其顶端较石英管燃烧头平面低约20mm。甲醇燃烧时，除可在石英玻璃管上端平面观察到平稳的蓝色火焰外，其蓝色光充盈整个未被不锈钢管占据的石英玻璃管上部。
3．按照权利1所述的联用系统，其特征是燃烧头内管通入富氧助燃气一空气，预先和微小均匀的甲醇液滴混合，然后和外围的氢气共同作用而燃烧得到稳定而明亮的蓝色火焰。
4．按照权利1所述的联用系统，其操作特征是在流动相中加入2％乙酸，或通过进样口向色谱柱中注入乙酸，以减轻有机金属化合物的拖尾以及因吸附而引起的峰衰减现象。
全文摘要
本发明属于化学分析测试仪器领域,涉及一种微柱高效液相色谱与表面发射火焰光度检测器联用系统的研制。整个检测系统由常规高效液相色谱泵、进样口、毛细管分离柱和表面发射火焰光度检测器组成。工作时,一定量的化合物样品经进样口进入微柱,分离后的样品组分直接通过表面发射火焰光检测器进行定量分析。本系统的特点是样品化合物不需要通过衍生前处理即可直接测定,适合于有机金属化合物特别是有机锡化合物的形态分析,在环境化学研究和环境监测中具有广泛的应用前景。
文档编号G01N30/02GK1314591SQ0110394
公开日2001年9月26日 申请日期2001年2月16日 优先权日2001年2月16日
发明者江桂斌, 郭磊 申请人:中国科学院生态环境研究中心